در یک مطالعه جدید، دانشمندان UC سانفرانسیسکو از نقشه های اتصالات مغزی استفاده کردند تا پیش بینی کنند که چگونه آتروفی مغز در بیماران مبتلا به زوال عقل (FTD) گسترش می یابد. شواهد روزافزون نشان می دهد که از بین رفتن سلولهای مغزی مرتبط با زوال عقل از طریق اتصالات سیناپسی بین شبکه های مغزی ایجاد شده است.
جسی براون، استادیار عصب شناسی در مرکز حافظه و پیری UCSF اظهار می کند: “دانستن نحوه شیوع زوال عقل پنجره ای به مکانیسم های بیولوژیکی بیماری باز می کند – اینکه چه بخش هایی از سلولهای ما یا مدارهای عصبی آسیب پذیر هستند.”
FTD، شایع ترین شکل زوال عقل در افراد زیر 60 سال، گروهی از شرایط عصبی را با علائم متنوع زبانی و رفتاری تشکیل می دهد. همانطور که در بیماری آلزایمر مشاهده می شود، تنوع علائم FTD نشان دهنده تفاوتهای عمده درانتشار بیماری عصبی است.
این تغییر پذیری باعث می شود دانشمندان در جستجوی علائم بیماری، عوامل محرک بیولوژیکی آتروفی مغز و آزمایشات بالینی را ارزیابی کنند تا پپی ببرند آیا یک درمان جدید باعث تغییر در پیشرفت بیماری می شود یا خیر.
تحقیقات قبلی توسط نویسنده ارشد این مطالعه، ویلیام سیلی، دکترای تخصصی، روانشناسی و آسیب شناسی در مرکز حافظه و پیری و انستیتوی ویل، با نشان دادن اینکه الگوهای آتروفی مغز در بسیاری از اشکال نقشه زوال عقل وجود دارد، تغییر بزرگی را در تحقیقات دمانس ایجاد کرد.
Seeley پیشنهاد کرد که بیماریهای عصبی به طور مساوی در همه جهات مانند تومور گسترش نمیابند، اما می توانند از یک قسمت از مغز به بخش دیگر در امتداد مدارهای آناتومیکی که این شبکه ها را به هم وصل می کنند، گسترش یابند.
در مطالعه جدید خود – که در تاریخ 14 اکتبر در Neuron – منتشر شد، سلی و همکارانش با بررسی چگونگی نقشه های شبکه عصبی مبتنی بر اسکن مغزی در افراد سالم، شواهد دیگری را تأیید کردند که می تواند شیوع آتروفی مغز در بیماران FTD را در طول دوره پیش بینی کند.
محققان 42 بیمار را در مرکز حافظه و پیری UCSF، با انواع مختلفی از اختلالات زوال عقل شرکت دادند، از جمله، (bvFTD) نوعی FTD است که باعث می شود بیماران رفتارهای نامناسب اجتماعی را نشان دهند. و 30 بیمار مبتلا به انواع معنایی آفازی پیشرونده اولیه (svPPA)، فرمی از FTD که به طور عمده بر توانایی های زبان بیماران تأثیر می گذارد.
در اولین بازدیدهای خود از UCSF، هر یک از این بیماران تحت اسکن MRI قرار گرفتند تا میزان تخریب مغز موجود را ارزیابی کنند و سپس حدود یک سال بعد از آن، این اسکن ها دوباره انجام شد تا نحوه پیشرفت بیماری آنها مشخص شود.
بر اساس این فرضیه که تخریب مغز در بعضی از نقاط آسیب پذیر آغاز می شود، محققان ابتدا تخمین زدند که از کجا آتروفی مغز مشاهده شده در اسکن های پایه اولیه هر بیمار، شروع شده است. سپس در نواحی مغزآناتومیک گسترش می یابد.
برای انجام این کار، محققان نقشه های استاندارد از عملکرد 175 منطقه مختلف مغز را بر اساس اسکن های عملکردی (fMRI) از 75 بزرگسال سالم ساخته اند. آنها سپس شناسایی کردند که کدام یک از این شبکه ها با الگوی آتروفی مغز که در اسکن های پایه اولیه بیمار FTD دیده می شود، مطابقت دارند و مرکز اصلی این شبکه را به عنوان مرکز محتمل تخریب در بیماری تعریف کردند.
آنها سپس از همان نقشه های ارتباطی استاندارد استفاده کردند تا پیش بینی کنند که آیا آتروفی مغز بیمار در اسکن های انجام شده در یک سال بعد از آن، گسترش یافته است، و صحت این پیش بینی ها را با دیگران مقایسه کردند.
علاوه بر بینش های بیولوژیکی، این کشف، مکانیسم های گسترش آتروفی مغز در FTD را ارائه می دهد، که گزینه های بهتری برای درمان ارائه میدهد. محققان همچنین امیدوارند که این یافته ها به معیارهای بهبود یافته ای برای ارزیابی روش های درمانی که قبلاً در کارآزمایی های بالینی وارد شده اند منجر شود.
محققان همچنین می توانند پیش بینی های بهتری راجع به گسترش آتروفی در مغز برای کمک به آماده سازی بیماران و خانواده هایشان جهت علائمی که احتمالاً با پیشرفت بیماری آنها تجربه می شود، فراهم کنند.
سیلی بیان می کند: “ما از این نتیجه هیجان زده می شویم، زیرا این اولین گام مهم به سمت یک نوع رویکرد دارویی با دقت بیشتر برای پیش بینی پیشرفت و اندازه گیری اثرات درمانی در بیماری عصبی است.“
در آینده، دانشمندان ممکن است بتوانند روشهای درمانی را توسعه دهند که به طور خاص محل بعدی بیماری را هدف قرار داده و احتمالاً مانع از انتشار آتروفی از یک منطقه به منطقه دیگر شود.
براون اظهار می کند: “دقیقاً مانند اپیدمیولوژیست ها به مدلهایی مبنی بر شیوع بیماری های عفونی برای ایجاد مداخلات مربوط به مراکز کلیدی اتکا دارند.” “متخصصان مغز و اعصاب برای توسعه راه های کاهش سرعت یا متوقف کردن شیوع بیماری نیز باید مکانیسم های بیولوژیکی اساسی موجود در عصب را درک کنند.”
جهت اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
مرجع:
Brown, J. A., Deng, J., Neuhaus, J., Sible, I. J., Sias, A. C., Lee, S. E., … Seeley, W. W. (2019). Patient-Tailored, Connectivity-Based Forecasts of Spreading Brain Atrophy. Neuron.
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.